过程系统环境(火用)经济分析与优化的环境效应量化策略研究

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本文讨论了过程系统废物(火用)的环境影响问题,探讨了过程系统环境(火用)经济分析优化中环境影响的量化策略。过程系统废物(火用)的量化策略包括基准态的选择原则、参考环境模型选用及废物(火用)的计算。在环境参考模型的基础上,考虑化学(火用)计算的方便和简洁性,提出了引入国家环境排放标准作为计算的基准,以此来计算所排放的污染废物的(火用)值,充分反映所排放的污染废物对环境的影响程度。同时对废物(火用)计价进行了分析,结合国家污水排放收费计算,从热力学分析的角度为政府制定污水排放收费标准提供依据。   论文将三环节模型与环境(火用)经济学结合起来,把过程系统分解为转换、利用和回收三个子系统,其分解协调优化策略为:先对各子系统分别进行环境(火用)经济优化,优化顺序为利用环节、回收环节到转换环节;然后以有效利用(火用)价和待回收(火用)价为协调变量,调整后作为子系统优化的新边界条件,迭代序贯优化便能达到过程系统全局的优化。在各个环节优化时,进一步将各个子系统分为废物治理子系统和主子系统,将环境目标与传统(火用)经济目标分离,运用分解协调技术进行各个环节的优化。过程系统优化目标函数包括过程系统的投资费用、操作费用和环境费用,具有明确合理的物理意义和工程意义。采用过程系统的环境(火用)经济分解协调优化策略,在各个环节/子系统分别优化的基础上进行全局环境(火用)经济协调优化,能够得到全局优化的方案,对简化复杂系统的分析优化具有十分重要的现实意义。   运用所提出的环境量化策略,在三环节环境(火用)经济学模型的基础上,以催化裂化装置的操作调优作为优化目标,结合催化裂化装置的用能特点和污水排放特点,进行了环境(火用)经济综合优化,示例了该策略方法的可行性和有效性,为复杂过程系统的全局优化提供了有效的简化方法,达到整个过程系统的社会效益、环境效益和经济效益的统一。
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